VMGSim流程模拟软件在天然气净化装置中的应用

采用VMGSim软件,建立与现场装置吻合的天然气净化全流程数学模型,计算分析脱硫脱碳、脱水、硫磺回收、尾气处理、酸水汽提等装置的重要参数及能耗情况,与装置实际运行参数进行对比,以验证软件模型的准确性与可靠性,并利用该模型快速提取关键参数,用于指导大型天然气净化厂的节能经济运行。

使用VMGSim软件对硫磺回收装置进行节能降耗的研究

根据中国石油某石化硫磺回收联合装置存在一、二级反应器入口温度过高、吸收塔胺溶液循环量偏大等情况,采用VMGSim流程模拟软件对其进行建模,开展了对一、二级反应器入口温度、冷凝器操作温度、贫胺液循环量等操作参数变化对克劳斯总回收率和H2S回收量影响的分析。通过优化分析提出了相应的解决措施,可为装置带来约448万元/年的经济效益。

含汞气田低压闪蒸气脱汞试验

目的筛选出适用于含汞天然气处理站低压闪蒸气的脱汞吸附剂。方法通过VMGSim软件模拟汞在天然气处理站中的分布,选取西部某含汞气田天然气处理站作为试验场地,设计建设了1套低压闪蒸气脱汞试验装置,并通过现场试验的方法测试了4种常用高压脱汞吸附剂在低压闪蒸系统中的脱汞效果。结果①采用VMGSim模拟软件模拟汞在天然气处理工艺中的分布结果与实测结果接近,对含汞天然气的设计及生产管理具有一定的指导作用;②用于高压天然气脱汞的吸附剂能满足低压闪蒸气脱汞达标排放的要求;③金属硫化物吸附剂脱汞效果明显优于活性炭吸附剂。结论筛选出了适用于低压闪蒸气脱汞的国产吸附剂,形成了低压闪蒸气脱汞工艺技术,可为低压闪蒸气脱汞工艺提供指导和借鉴。

天然气低温分离工艺中汞的分布模拟

掌握汞及其化合物在天然气处理过程中的分布规律对含汞气田的合理开发具有重要的指导作用。为此,利用稳态流程模拟VMGSim软件模拟了某含汞气田天然气的低温分离处理工艺流程,研究了汞在天然气脱水脱烃工艺流程中的分布规律。结论指出:含汞天然气经过低温分离后,汞可能进入乙二醇富液、外输干气、凝析油和三相分离器闪蒸气等物流中,各物流中汞浓度随原料气汞浓度增加而增加的趋势依次减弱,乙二醇富液中汞含量增加趋势最显著,闪蒸气中汞含量增加趋势最弱;天然气低温分离工艺能有效降低外输干气的汞浓度,可使外输干气中的汞含量达标,从而提高外输干气在输送和利用过程中的安全性;在含汞天然气低温分离过程中,三相分离器闪蒸气、凝析油、乙二醇富液再生塔塔顶未凝气及污水中的汞含量偏高,需要加强防护和净化处理。

急冷油超临界溶剂抽提减黏技术的模拟和实验研究

分别利用流程模拟软件VMGSim和超临界溶剂抽提减黏装置,对乙烯装置急冷油进行超临界溶剂抽提减黏的模拟和实验研究。以异丁烷为溶剂,在抽提压力3~6 MPa、抽提温度120~150℃范围内,对中国石化天津石化分公司乙烯装置的急冷油进行超临界溶剂抽提减黏。实验结果表明,急冷油的黏度（50℃）从1 000 m Pa·s降至10 m Pa·s以下,抽提率最高可达0.53。模拟结果与实验结果基本一致,模拟结果中抽提条件对减黏效果的影响更有规律性;提高抽提压力或降低抽提温度,可提高抽提率,并略微提高抽提油黏度。

不同天然气处理装置的汞分布研究

选取国内3个高含汞气田的天然气处理装置作为研究对象,采用VMGSim软件对烃水露点控制装置、三甘醇脱水装置以及活化MDEA脱碳装置进行了汞分布模拟。研究表明,醇类对汞元素有一定的吸收作用,且不同的醇类吸收效果不同。乙二醇对汞有一定的富集作用,三甘醇对含汞天然气中的汞吸收效果很弱,MDEA醇胺溶液对汞具有很强的吸附作用。天然气处理厂进行汞污染控制的根本措施是设置脱汞单元,当天然气中汞含量较高(>50μg/m^3)时,通常对不同天然气处理装置采取湿气脱汞方案。

天然气脱碳装置中汞分布研究

针对某气田高含汞特性,采用VMGSim软件模拟该气田天然气脱碳工艺,并研究了汞在脱碳装置中的分布规律,发现MDEA溶液对原料气中的汞具有很强的吸收能力,同时在再生过程中,MDEA富液中的汞也易解吸出来,使得大量汞在再生塔塔顶再生气中富集。对重沸器温度、贫液进塔温度、贫液循环量及贫液浓度等操作条件对脱碳装置中的汞分布影响进行了研究,总结出不同操作条件下的汞分布规律。并建议类似该气田的高含汞气田采用"前脱"脱汞工艺,有效减小汞对设备及人员的危害。

新型炼厂轻烃资源综合利用制丙烯工艺的模拟研究

提出了一种新型炼厂轻烃资源综合利用工艺,基于碳四烯烃催化裂解制丙烯反应过程,炼厂混合碳四通过甲基叔丁基醚(MTBE)醚化、烷烃分离、催化裂解、吸收稳定和气分5个单元,得到聚合级丙烯产品,并增产稳定汽油和MTBE,使丙烯、异丁烯和C5+重组分等催化裂解反应产物得到有效地分离和利用,未反应的碳四烯烃循环利用。采用VMGSim流程模拟软件对新型炼厂轻烃资源综合利用丙烯工艺进行了模拟计算,建立了催化裂解工艺模型。模拟结果表明,该工艺的聚合级丙烯收率为37.49%、碳四烯烃利用率为96.11%,每t炼厂混合碳四原料可生产聚合级丙烯产品131.2 kg、稳定汽油79.6 kg、MTBE345.5 kg。

NHD脱硫系统模拟与优化

以实际脱硫装置的运行数据为基础,应用VMGSim软件,采用软件特有的Physical Solvents热力学模型,对NHD脱硫系统进行模拟,模拟结果与实际结果比较吻合。以再生塔年度化费用最小化为目标,提出了优化改造方案。改造后,年度运行费用可以节约230万元。

应用流程模拟优化气体分馏装置塔底温度

应用流程模拟软件对气体分馏装置建立模型,并针对装置在实际生产过程中出现的进料中C5+含量高、脱丙烷塔C4产品不合格的问题,运用VMGSim中"case study"功能,计算出进料中C5+与脱丙烷塔底温度的关系,并应用到实际操作中。

某天然气处理厂处理装置汞污染控制研究

天然气在处理厂处理过程中,汞会进入各工艺物流单元,汞不仅会挥发到环境中危害工作人员健康,还会对生产设备造成汞腐蚀及贵金属中毒等。通过VMGSim模拟软件对整个天然气处理厂加工处理工艺单元进行模拟分析,发现天然气中汞主要进入乙二醇富液、再生塔塔顶污水及稳定凝析油中,这对后续处理厂进行汞污染控制具有指导性意义。通过对原料气组成、低温分离器进料温度及乙二醇含量进行特性分析,发现原料气中轻烃组分的增加有利于乙二醇对汞的吸收,降低乙二醇质量分数可以促进乙二醇富液对汞的解吸。从环保、安全的角度出发,提出了整套天然气处理装置中主要物流单元汞污染防控措施。

氧化吸收工艺再生SO_2返回天然气净化厂二级Claus工艺的模拟研究

针对氧化吸收工艺应用于天然气净化厂Claus尾气减排的情况,利用VMGSim软件模拟了该工艺脱除Claus尾气中SO_2并返回二级Claus工艺的过程,阐明了不同的SO_2返回位置对硫回收率及主燃烧炉温度的影响,并提出了应对措施,可为氧化吸收工艺在天然气净化厂的应用提供重要参考。

硫磺回收装置的流程模拟及操作优化研究

采用VMGSim及HYSYS流程模拟软件对中国石油某石化硫磺回收装置进行了模拟及分析,发现使用VMGSim计算得到的数据与装置设计值和标定值均能很好的吻合。使用VMGSim对该装置的实际操作情况进行了分析,研究了目前装置的生产操作水平。

天然气J-T阀节流制冷工艺脱汞因素探讨

为了合理开发含汞气田,优化天然气净化工艺设计,有必要弄清楚汞及其化合物在天然气处理过程中的分布规律及影响因素。利用稳态流程模拟VMGSim软件对含汞气田的J-T阀节流制冷工艺流程进行模拟,研究了原料气汞含量、天然气处理量、乙二醇注入量、原料气组成及J-T阀制冷温度对天然气中汞的脱除率的影响。结果发现:原料气重烃组分越多,J-T阀制冷温度越低,天然气中的汞越易脱除;在J-T阀节流制冷工艺中,乙二醇溶液对天然气中的汞具有较强的富集作用,能有效降低干天然气中汞含量;当原料气中的汞含量小于一定值时可以不设置天然气脱汞装置。研究结果对我国脱汞装置的优化设计具有一定的实用性。

利用流程模拟优化技术提高芳烃抽提装置经济效益的研究

某石化公司芳烃抽提装置设计能力40万吨/年,采用国外的工艺包,以乙烯装置的加氢汽油为原料,生产苯、甲苯和混合二甲苯产品。该装置存在的主要问题是抽余油中苯的含量偏高,能耗比较大。本文采用VMGSim流程模拟与优化技术,进行了提高装置经济效益的研究,提出了整体的解决方案,预期的经济效益显著。

氧化吸收工艺对天然气净化厂延伸克劳斯装置影响的模拟研究

针对氧化吸收工艺应用于天然气净化厂克劳斯装置尾气减排的情况,利用VMGSim软件建立模型,模拟了氧化吸收工艺吸收并再生的SO_2返回某延伸克劳斯装置的过程,阐明了不同的SO_2返回位置对该延伸克劳斯装置硫回收率及主燃烧炉温度的影响,提出了应对措施,可为氧化吸收工艺在天然气净化厂延伸类克劳斯装置上的应用提供参考。

化工轻油转产乙烯装置原料的研究与实践

当前国内各炼油化工厂,若下游没有乙烯装置或轻石脑油深加工装置均不同程度的面临着化工轻油出路问题,为解决某企业六种化工轻油组分的销售出路问题,利用流程模拟软件VMGSim进行严格建模,进行了重整装置C5/C6分离塔和加氢裂化脱异戊烷塔回流比、塔底温度对产品正构烷烃含量、蒸气压等指标影响关系的研究,提出了整体解决方案,并应用到实际操作中,最终成功生产出乙烯装置原料,不仅化解了化工轻油的销售难题,而且显著提高企业生产经济效益。